(57)【要約】【課題】本発明は、ズーム動作による退色の発生をより適切に低減することができる撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる撮像装置は、被写体像を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、ズーム倍率を変更するズーム倍率変更手段と、撮像手段により生成された画像データについてホワイトバランスを補正するホワイトバランス補正手段と、ズーム倍率変更手段によりズーム倍率が変更されると、ズーム倍率変更前に撮像手段で生成された画像データの色に関する情報のうち画面中央部の情報と画面周辺部の情報とに基づいて、ズーム倍率変更前に生成された画像データに基づいてホワイトバランス補正手段にホワイトバランス補正をさせるか、ズーム倍率変更後に生成された画像データに基づいてホワイトバランス補正手段にホワイトバランス補正をさせるか、を決定する制御手段と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、
ズーム倍率を変更するズーム倍率変更手段と、
前記撮像手段により生成された画像データについてホワイトバランスを補正するホワイトバランス補正手段と、
前記ズーム倍率変更手段によりズーム倍率が変更されると、ズーム倍率変更前に前記撮像手段で生成された画像データの色に関する情報のうち画面中央部の情報と画面周辺部の情報とに基づいて、前記ズーム倍率変更前に生成された画像データに基づいて前記ホワイトバランス補正手段にホワイトバランス補正をさせるか、前記ズーム倍率変更後に生成された画像データに基づいて前記ホワイトバランス補正手段にホワイトバランス補正をさせるか、を決定する制御手段と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
被写体像を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像手段により生成される画像データのズーム倍率を変更するズーム手段と、
前記撮像手段により生成された画像データの色情報を補正するための補正値を算出する算出手段と、
前記撮像手段により生成された画像データのうちの第1の領域の色に関する情報と、前記第１の領域に含まれる第2の領域の色に関する情報と、を比較する第1の比較手段と、
前記比較手段による比較結果に応じて、前記ズーム手段によりズーム倍率が変更される前に前記算出手段により算出された補正値を前記ズーム手段によりズーム倍率が変更された後に使用するために記憶するか否かを切り替える記憶手段と、
を備える撮像装置。
【請求項３】
前記ズーム手段によりズーム倍率が変更された後に、前記撮像手段により生成される画像データのうちの第3の領域の色に関する情報と、前記第3の領域に含まれる第4の領域の色に関する情報と、を比較する第2の比較手段と、
前記第2の比較手段による比較結果に応じて、前記記憶手段が記憶している補正値を用いて画像データの色情報を補正するか否かを切り替える補正手段と、
をさらに備える請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、
前記第1の領域の色に関する情報と、前記第2の領域の色に関する情報と、の差が所定の量より大きい場合には、前記ズーム手段によりズーム倍率が変更される前に前記算出手段により算出された補正値を前記ズーム手段によりズーム倍率が変更された後に使用するために記憶する、
請求項２又は３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記補正手段は、
前記第３の領域の色に関する情報と、前記第４の領域の色に関する情報と、の差が所定の量より小さい場合には、前記記憶手段に記憶している補正値を用いて、前記撮像手段により生成された画像データの色に関する情報を補正する、
請求項３又は４に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に関し、特にオートホワイトバランス調整が可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ホワイトバランス調整が可能なデジタルカメラを開示する。このデジタルカメラは、電子ズームがされる前のより広い範囲の画像からホワイトバランス調整に利用可能な情報を取得する。また、このデジタルカメラは、取得したホワイトバランス調整に利用可能な情報を撮像した画像の付属情報として撮像した画像と共に記録媒体に記録する。
【０００３】
これにより、このデジタルカメラにより撮像された画像をプリントアウトする際において、プリンタは、付属情報を用いることにより適切なホワイトバランス調整を行った画像のプリントアウトをすることができる。
【特許文献１】特開２００３−１４３６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されているデジタルカメラにおいては、常に電子ズーム前の全体の画像からホワイトバランス調整に利用可能な情報を取得する。
【０００５】
しかしながら、常に電子ズーム前の全体の画像からホワイトバランス調整に利用可能な情報を取得すると、ズーム前においての被写体像が非常に小さい場合等に適切なホワイトバランス調整ができないという問題が生じる。
【０００６】
そこで、本発明は、ズーム動作による退色の発生をより適切に低減することができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明にかかる撮像装置は、被写体像を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、ズーム倍率を変更するズーム倍率変更手段と、撮像手段により生成された画像データについてホワイトバランスを補正するホワイトバランス補正手段と、
ズーム倍率変更手段によりズーム倍率が変更されると、ズーム倍率変更前に撮像手段で生成された画像データの色に関する情報のうち画面中央部の情報と画面周辺部の情報とに基づいて、ズーム倍率変更前に生成された画像データに基づいてホワイトバランス補正手段にホワイトバランス補正をさせるか、ズーム倍率変更後に生成された画像データに基づいてホワイトバランス補正手段にホワイトバランス補正をさせるか、を決定する制御手段と、を備える。
【０００８】
また、本発明にかかる撮像装置は、被写体像を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、撮像手段により生成される画像データのズーム倍率を変更するズーム手段と、撮像手段により生成された画像データの色情報を補正するための補正値を算出する算出手段と、撮像手段により生成された画像データのうちの第1の領域の色に関する情報と、第１の領域に含まれる第2の領域の色に関する情報と、を比較する第1の比較手段と、比較手段による比較結果に応じて、ズーム手段によりズーム倍率が変更される前に算出手段により算出された補正値を前記ズーム手段によりズーム倍率が変更された後に使用するために記憶するか否かを切り替える記憶手段と、を備える。
【０００９】
また、本発明にかかる撮像装置は、ズーム手段によりズーム倍率が変更された後に、撮像手段により生成される画像データのうちの第3の領域の色に関する情報と、第3の領域に含まれる第4の領域の色に関する情報と、を比較する第2の比較手段と、第2の比較手段による比較結果に応じて、記憶手段が記憶している補正値を用いて画像データの色情報を補正するか否かを切り替える補正手段と、をさらに備えるようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明にかかる撮像装置において記憶手段は、第1の領域の色に関する情報と、第2の領域の色に関する情報と、の差が所定の量より大きい場合には、ズーム手段によりズーム倍率が変更される前に算出手段により算出された補正値をズーム手段によりズーム倍率が変更された後に使用するために記憶するようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明にかかる撮像装置において補正手段は、第３の領域の色に関する情報と、第４の領域の色に関する情報と、の差が所定の量より小さい場合には、記憶手段に記憶している補正値を用いて、撮像手段により生成された画像データの色に関する情報を補正するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ズーム動作による退色の発生を低減することができる撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
〔１．実施の形態１〕
〔１−１．構成〕
本実施の形態にかかるデジタルカメラ１００の電気的構成について、図１を用いて説明する。図１は、デジタルカメラ１００の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１００は、ズームレンズ１１０等からなる光学系により形成された被写体像をＣＣＤイメージセンサー１８０で撮像する。ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された画像データは、画像処理部１９０で各種処理が施され、メモリカード２４０に格納される。また、メモリカード２４０に格納された画像データは、液晶モニタ２７０で表示可能である。以下、デジタルカメラ１００の構成を詳細に説明する。
【００１４】
デジタルカメラ１００の光学系は、ズームレンズ１１０、ＯＩＳ１４０、フォーカスレンズ１７０を含む。ズームレンズ１１０は、光学系の光軸に沿って移動することにより、被写体像を拡大又は縮小可能である。ＯＩＳ１４０は、内部に光軸に垂直な面内で移動可能な補正レンズを有する。ＯＩＳ１４０は、デジタルカメラ１００の振れを相殺する方向に補正レンズを駆動することにより、被写体像の振れを低減する。フォーカスレンズ１７０は、光学系の光軸に沿って移動することにより、被写体像のピントを調整する。
【００１５】
ズームモータ１３０は、ズームレンズ１１０を駆動する。ズームモータ１３０は、パルスモータやＤＣモータ、リニアモータ、サーボモータなどで実現してもよい。ズームモータ１３０は、カム機構やボールネジなどの機構を介してズームレンズ１１０を駆動するようにしてもよい。検出器１２０は、ズームレンズ１１０が光軸上でどの位置に存在するのかを検出する。検出器１２０は、ズームレンズ１１０の光軸方向への移動に応じて、ブラシ等のスイッチによりズームレンズの位置に関する信号を出力する。
【００１６】
ＯＩＳアクチュエータ１５０は、ＯＩＳ１４０内の補正レンズを光軸と垂直な面内で駆動する。ＯＩＳアクチュエータ１５０は、平面コイルや超音波モータなどで実現できる。
【００１７】
ＣＣＤイメージセンサー１８０は、ズームレンズ１１０等からなる光学系で形成された被写体像を撮像して、画像データを生成する。ＣＣＤイメージセンサー１８０は、露光、転送、電子シャッタなどの各種動作を行う。
【００１８】
画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された画像データに対して各種の処理を施す。画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された画像データに対して処理を施し、液晶モニタ２７０に表示するための画像データを生成したり、メモリカード２４０に再格納するための画像データを生成したりする。例えば、検出器１６０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された画像データに対してガンマ補正やホワイトバランス補正、傷補正などの各種処理を行う。また、画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された画像データに対して、ＪＰＥＧ規格に準拠した圧縮形式等により画像データを圧縮する。画像処理部１９０は、ＤＳＰやマイコンなどで実現可能である。
【００１９】
コントローラー２１０は、全体を制御する制御手段である。コントローラー２１０は、半導体素子などで実現可能である。コントローラー２１０は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。コントローラー２１０は、マイコンなどで実現できる。
【００２０】
メモリ２００は、画像処理部１９０及びコントローラー２１０のワークメモリとして機能する。メモリ２００は、例えば、ＤＲＡＭ、強誘電体メモリなどで実現できる。
【００２１】
液晶モニタ２７０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成した画像データが示す画像や、メモリカード２４０から読み出した画像データが示す画像を表示可能である。
【００２２】
ジャイロセンサー２２０は、圧電素子等の振動材等で構成される。ジャイロセンサー２２０は、圧電素子等の振動材を一定周波数で振動させコリオリ力による力を電圧に変換して角速度情報を得る。ジャイロセンサー２２０から角速度情報を得、この揺れを相殺する方向にＯＩＳ内の補正レンズを駆動させることにより、使用者によりデジタルカメラ１００に与えられる手振れは補正される。
【００２３】
カードスロット２３０は、メモリカード２４０を着脱可能である。カードスロット２３０は、機械的及び電気的にメモリカード２４０と接続可能である。メモリカード２４０は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどを内部に含み、データを格納可能である。
【００２４】
レリーズ釦２５０は、使用者から画像の撮像指示を受け付ける部材である。ズームレバー２６０は、使用者からズーム倍率の変更指示を受け付ける部材である。
【００２５】
〔１−２．本発明との対応〕
ＣＣＤイメージセンサー１８０は、本発明にかかる撮像手段の一例である。ズームレンズ１１０とズームモータ１３０とからなる構成は、本発明にかかるズーム手段の一例である。画像処理部１９０とコントローラー２１０とからなる構成は、本発明にかかる算出手段の一例である。画像処理部１９０とコントローラー２１０とからなる構成は、本発明にかかる第１の比較手段の一例である。画像処理部１９０とコントローラー２１０とメモリ２００とからなる構成は、本発明にかかる記憶手段の一例である。
【００２６】
画像処理部１９０とコントローラー２１０とからなる構成は、本発明にかかる第２の比較手段の一例である。画像処理部１９０とコントローラー２１０とからなる構成は、本発明にかかる補正手段の一例である。
【００２７】
〔１−３．ホワイトバランス調整〕
本実施の形態にかかるデジタルカメラ１００におけるホワイトバランス調整について図２〜図５を用いて説明する。
【００２８】
〔１−３−１．通常撮影時におけるホワイトバランス調整〕
図２は、通常撮影時におけるホワイトバランス調整を説明するためのフローチャートである。図３は、ホワイトバランス調整の方法を説明するための模式図である。図３（ａ）は、ホワイトバランス調整における、画像分割方法を示す図である。図３（ｂ）は、ホワイトバランスゲインの、分布を示す図である。
【００２９】
ホワイトバランス調整は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された画像データに対して、画像処理部１９０で、画像全体の色みを適切に調整する処理のことである。ホワイトバランス調整は、画像データの各チャネルに、ホワイトバランスゲインを、掛けることで行う。画像データの各チャネルは、例えば、赤、青、緑の３色であってもよいし、シアン、マゼンタ、イエローの３色であってもよし、赤、青、緑、鮮緑の４色であってもよい。また、それ以外であってもよい。
【００３０】
以下では、画像データが、赤、青、緑の３色で構成されるものとする。この場合、画像データは、３チャネルから構成される。色情報は、２次元であらわすことができるので、ホワイトバランス調整は、画像データの３チャネルのうち、２チャネルに適正なホワイトバランスゲインをかけ、残りの１チャネルのホワイトバランスゲインを１倍固定、つまりなにもしないことで、色みの調整が可能である。ここでは、緑チャネルをなにもしないチャネルとし、緑チャネルの値を赤チャネルの値で割ったＲゲインと、緑チャネルの値を青チャネルの値で割ったＢゲインとをホワイトバランスゲインとして用いる。
【００３１】
ホワイトバランスゲインの計算方法を以下に示す。使用者は、デジタルカメラ１００を操作することによりデジタルカメラ１００を撮影モードに設定することができる（Ｓ２００）。撮影モードに設定されると、コントローラー２１０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０により生成された画像データをいくつかのブロックメモリに分割する（Ｓ２１０）。
【００３２】
続いて、コントローラー２１０は、１つのブロックメモリに対して、Ｒゲインと、Ｂゲインとを、計算する（Ｓ２２０）。求めたＲゲインと、Ｂゲインを、Ｒゲイン―Ｂゲイン平面３２０に投影し、無彩色領域となるホワイトバランスゲインの範囲３３０に、入っているか否かを判断する（Ｓ２３０）。無彩色領域となるホワイトバランスゲインの範囲３３０は、太陽光、白熱灯、蛍光灯など、様々な光源に対して、無彩色の被写体の、とりうる範囲を示している。無彩色領域となるホワイトバランスゲインの範囲３３０にある場合には、ブロックメモリの、画像データの各チャネルの値を加算する（Ｓ２４０）。これをすべてのブロックメモリに対して繰り返す（Ｓ２５０）。
【００３３】
無彩色領域となるホワイトバランスゲインの範囲３３０にあるブロックメモリの画像データ各チャネルの加算値から、Ｒゲインと、Ｂゲインとを計算する（Ｓ２６０）。ホワイトバランスゲインは、照度条件や、撮影モードなどにより、とりうる範囲の上下限が設定されている。求めたホワイトバランスゲインが、上下限に対して、大きい場合や小さい場合を判定する（Ｓ２７０）。求めたホワイトバランスゲインが、上限範囲よりも、大きい場合には、上限値で置換し、下限範囲よりも、小さい場合には、下限値で置換する（Ｓ２８０）。求めたホワイトバランスゲインを、画像処理部１８０にて、画像データに適応することで、適切な色味を得ることができる（Ｓ２９０）。
【００３４】
無彩色領域となるホワイトバランスゲインの範囲３３０に入るブロックメモリ３１０が、１ブロックもない場合は、ホワイトバランスゲインとして、あらかじめ定めた初期値を用いる。
【００３５】
なお、ホワイトバランス調整は、他の方法、例えば、画像データの各チャネルの平均値からホワイトバランスゲインを求める方法などを用いてもよい。
ホワイトバランス調整は、スルー画面、記録画面のそれぞれに対して、調整が行われ、スルー画面が表示されていれば、常時演算されている。
【００３６】
退色は、蛍光灯下の肌の色、つまり有彩色を白熱灯下の無彩色と判断した場合などに生じる。この場合であれば、蛍光灯下で適切なホワイトバランスゲインよりもＲゲインは小さくなり、Ｂゲインは大きくなる。これは、以下の理由による。白熱灯は、蛍光灯よりも色温度が低いより赤っぽい光源である。つまり、白熱灯は、蛍光灯よりも同じ明るさであれば赤の出力が高く、青の出力は低くなる。よって、白熱灯下の無彩色を適切な色みにするには、蛍光灯下よりもＲゲインは小さくてすみ、Ｂゲインは大きくする必要がある。したがって、ホワイトバランスゲインの上下限値を、適切に設定できれば、退色を回避することができる。
【００３７】
〔１−３−２．ズーム動作時のホワイトバランス調整〕
ズーム動際時におけるホワイトバランスゲインの、上下限値設定方法を図４および図5を用いて説明する。図４は、ズーム動作時のホワイトバランス調整の方法を説明するためのフローチャートである。図５は、ズーム動作時のホワイトバランス調整を説明するための模式図である。
【００３８】
図４は、広角から望遠へのズーム動作前後の撮影範囲を示している。撮影範囲４００は、ズーム前の広角側の撮影範囲を示めしており、撮影範囲４１０は、ズーム後の望遠側の撮影範囲を示している、領域Ａ４２０、領域Ｂ４３０は、ズーム操作前の撮影範囲４００およびズーム操作後の撮影範囲４１０の一部を示す。また、領域Ｃ４４０は、ズーム操作前の撮影範囲４００およびズーム操作後の撮影範囲４１０の全部を示す。領域Ｂ４３０は、領域Ａ４２０を含む範囲であり、領域Ｃ４４０は、領域Ｂ４３０を含む範囲とする。領域Ａ４２０、領域Ｂ４３０，領域Ｃ４４０は、それぞれいくつかのブロックメモリ３１０で、構成されており、画像処理部１９０及びコントローラー２１０は、それぞれに対して適切なホワイトバランスゲインを求めることができる。
【００３９】
図5は、ズーム操作を用いたホワイトバランスゲインの下限値の計算のフローチャートである。コントローラー２１０は、ズーム操作前Ｐ１の領域Ｃ４４０のホワイトバランスゲインＣＰ１と、ズーム操作前Ｐ１の領域Ｂ４３０のホワイトバランスゲインＢＰ１との絶対値の差Ｘ１を求める（Ｓ５１０）。画面全体が均一色であるか否かを判定するために、この差Ｘ1の、一定値ＴＨ１に対する大小を判定する（Ｓ５２０）。差Ｘ1が、一定値ＴＨ１より大きいとき、画面全体が均一色でないと判断して、ズーム開始前のホワイトバランスゲインを保存する（Ｓ5４０）。差Ｘ１が、一定値ＴＨ１より大きくなく、ズーム操作中でなければ、画面全体が均一色であるか否かの判定を繰り返す（Ｓ５３０）。ズーム操作前の、広角の段階で画面全体が均一色であれば、すでに退色している可能性があるので、退色を防止する目的で、既に得られているホワイトバランスゲインを用いてホワイトバランス調整を行う、ズーム開始前のホワイトバランスゲインを保存した後、未だズーム操作が行われていなければ、画面全体が均一色であるか否かの判定に戻る（Ｓ５５０）。
【００４０】
ズーム操作が完了した後（Ｓ5６０）、ズーム操作後Ｐ２の領域Ｂ４３０のホワイトバランスゲインＢＰ２と、ズーム操作後Ｐ２の領域Ａ４２０のホワイトバランスゲインＡＰ２との差Ｘ２を求める（Ｓ５７０）。これにより、画面中央部が均一色であるか否かを判定する。差Ｘ２が、一定値ＴＨ２よりも小さいとき（Ｓ５８０）、ズーム操作前Ｐ１の領域Ｃ４４０のホワイトバランスゲインＣＰ１と、ズーム操作後Ｐ２の領域Ｃ４４０のホワイトバランスゲインＣＰ２との差Ｘ３を求める（Ｓ５９０）。差Ｘ３が一定値より小さいとき（Ｓ６００）、画面全体が均一色になったことで退色した可能性があるので、保存したホワイトバランスゲインを制御範囲の下限として使用する（Ｓ６１０）。
【００４１】
ここでは、ズーム操作中のスルー画面では、ホワイトバランス調整をしないとしたが、ホワイトバランス調整をしてもよい。また、ここではズーム操作後に、ホワイトバランス下限値の判定動作をするとしたが、ズーム動作中に判定してもよい。
【００４２】
このように、本実施の形態にかかるデジタルカメラ１００は、ズーム操作前に算出したホワイトバランス補正値若しくは、ズーム操作後に算出したホワイトバランス補正値を用いてホワイトバランス調整を行う。これにより、被写体像が非常に小さいような場合や、撮像した画像の周辺部に赤色が多いような場合においても、適切なホワイトバランス調整を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、デジタルスチルカメラやムービーなどに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】デジタルカメラ１００の構成を示すブロック図
【図２】通常撮影時のホワイトバランス調整を説明するためのフローチャート
【図３】ホワイトバランス調整の方法を説明するための模式図
【図４】ズーム操作時のホワイトバランス調整を説明するためのフローチャート
【図５】ズーム操作時のホワイトバランス調整を説明するための模式図
【符号の説明】
【００４５】
１００    デジタルカメラ
１１０    ズームレンズ
１２０    検出器
１３０    ズームモータ
１４０    ＯＩＳ
１５０    ＯＩＳアクチュエータ
１６０    検出器
１７０    フォーカスレンズ
１８０    ＣＣＤイメージセンサー
１９０    画像処理部
２００    メモリ
２１０    コントローラー
２２０    ジャイロセンサー
２３０    カードスロット
２４０    メモリカード
２５０    レリーズ釦
２６０    ズームレバー
２７０    液晶モニタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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